Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
���������� ����������88����������� !�"#$%&�'(�
) * + ,��������������� �� ����� ALMA���� ������������181�8588 ���� !�" 2�21�1#e-mail: [email protected]
-.� " /������ ALMA��� �181�8588 ���� !�" 2�21�1#e-mail: [email protected]
���������� � ��������������� ����� !"#$%�&' 88()*+�,-��MIPS-J1428./012�34 56789:;<�= >?��@�AB�������CD�E6789F�G. 30H.IJ6789�K?�LE@�6789DMIPS-
J1428�MKN2��OP Q9R"S"9TU �VW.XY? 1���Z[\]>?�� �^�_��D���`��a�bc1de�fg�h4�ij�9R"S"9T��kl1���m?no� �^.�'� ��,-��DpE������q�rskl1��DtuN��o>?�� ALMAv�w� >xy.z>^������{ ��|}�~�D���^1k?���
1. "���012%3
$%&'()*+,-.�'/0123456789:-;0<7=>?1@ ABAC<D;EDFGCH.� IJKL.M 'NO;P<� $%&QCRSTH UFG-L.V :CW&XYZ[*\�]Q^,_`ab=%0cGDE-deQCabH>:@ JKL.<H&fghi*_jA� PEQklAbXYZ[<^m� L.no'pqhi'rs0Ab UtuV<_jvE>A%@JKL.<wg^m:-;07wH\�<NO:-deCxyQ3� z3{XYZ[|}g�&~S� ��<�tu�� �tu<�tu�0j�A
bHa%0cGDE>:@ ��� ���� 2�3'�� I�OBD 100�120���M '()Q� �Htu<�E*CAb�tu�0j�*��-P'��Q�-0�WE-��C��z�H�.�tu��P'|'<FsBab=bH>:1)�4)@ A%<ab� ;'deC U�tu_j��V *F-;0;P� hi_j'wg��A%xy*F-;0QsC<{>:@ vDQj���Q�-�tu' ��&�1� *� Q¡-;0¢£� tu�¤'¥¦Q�1§¨©ª«¬�*®:-eG7\7:@ $%&'�'rs'¯3� �.�tu'_j°j��x*Fs±� P'².*� Q¡{%H� 0He|'@ ³´C�¤��Q�-µ
¶·�¸¹
º 100» º 10¼ 529
����������������� �����������
2006��� ������������ ���� !"#�$�%&' 88()����*��������+� ,�-./0 ��12� ���*�� 3��4������5�678���9�:;8����<2�2�� ��=>��� 12?�@���ABA�C��DEFG6���H'I�JK�2�� �L6�M�� N!�O"P2�Q�
2. ���������� �
����-./�����R�2'�����5�#S�T&'I�Q� 6�� ��UV�$WQ8�-��X������62YZ�[ M�M��\�-./��62YZ�[]^����-./�_%Q8`a���&
'� bc&'d ./�Iefgghi 1()j kD"lm7�� 105n*'�+,-&'�oQ�� .IpZ6Q� /0q1�23)*4 PVrnRT�5ef� �623 ,1qs� 0t0 67--&'� 2.7u1019 cmv3����Q� 2� &'Iwx8c&'�-./�� 8�p� 14y*'s9�:I;U23�78�ze�Q� /{"/|}lm <~ 300 km�U�� =>��(?���UV6Q � MB6� 10v12qs*'�q17- $W2'I�Q� 8�6��@Q�� 6K8Ac;U6pZ� 10v14qs ,B-�C���D��E 0 ���� 0t���QBfq17-�-&'� 105 cmv3����Q� 3�����FG�� c&'�-./���6I823�� ,�Y&�HI�J6�78;BX0KL M�2Z8Ac;U23��3*'��6Q�����N�./ @QBO�P;��8����Q�6K8�62YZ�[ ����N�./���Q���R�B8�62YZ�[MB6� 105 cmv3 �IZ7--&'�� ��UV�S�T�+,n-&' 2�3 cmv3 �U��
����&' cI������Q� ��pZ�7-&'6�� �-�� =�2����-�IZ�6$W2�Q� �VUV�g;8�-./�� �-���fB8�2V2 100)�*'��KA�c&'W����2�Q� M2'� �-�������IX^Y�7~�B��� ����AZ��[K<fAB��2���� \��]96^I�?��'_2��_2��`a2� � '��R��Q�b�c� ��8�w������ ��J&'
dJ�;6Q� ����B�X�e �M2�fg�� hi�2� �jTQ8�I6Q� MB6�� �J��J;�k��� ze�Q� ��l��-./�IZ �m ��'nRQ8�6Q�����-./�o2'�¡�p�� M2'¢Iq����I8rI���£�18�� 6K8�6Q�
3. ������������
sU�¤t8j��¥¡��Vu ,¦/l0 6Q� ¦/l�v,�§�¨���8Cw�©17-6� R�AB8ª«6*���Q8���� gghiM��KA� 0.001�1¬® *'678�¯e�B'I�Q� ��x1�1V2��K��VUVc�¦/l�.��-./�°$2'g�� Q�w��-���3��2����W���yc2'I8�� z�B'I�Q� ����� R�B�'���U±T��²{2� rI� �Q8X^Y�³`2'2�I�Q� �Z2'rI���´µm¶"�P;�&�¦/l�-|·} K*'�~��� M�´µm¶"�¸'�¢�^Y6¹��2�Q� 2� &'� ¦/l�.�����X� �-./�.�����¢�^Y6�8º»¼�7��Q� U±T������²{Q8Ac)'�^Y��(Ultra-luminous Infrared Galaxies; ULIRGs)5) �M�g��6Q�rI�¡������_%Q8��6� M��
FG?� 2007� 10?530
���������������� ������������� ����������������� ������ ���� 1�� ��!���"��� ��"���#������$��%���� �&�� '!(�)�*���� ���"�/��+$ �,���������� -.��������)�� ���/��0��$&�1�2���3.��� ��� )������/�45 6�7���8, 9��6&��� �:�� �����)��/�;�!"� �#���� ��$% <�)�������&����� =�)��'(>,?�)�@)��A*�����!B�1�2C� D 2D��� % EFG!�HD� I5J�+KE.)��� ��L:!��,.MNOPQ�RS�� T-U.��V,W���� �!�� T-U.�MNOPQ� XT-U.Y�Z ����� I5J /E:���<[$\���,.MNOPQ��0������ ������������]1�2�^_���
4. ����������
L� �����)��/�;�!"��<�26� �"��45"���0�;�2"� 3`���� <���� 4 45"� .���ab�)��/�c���1�2de5f�g&���E�����h$� �&������6��)��<!��� '!(�i��E��j!�� ab6)�7��7�8k�l��m92:;�<&!=>?���2� � 3n:&@D� 2KA&�op�+$2qKBe��MrsQt �u2�� � vC2�6����9_��DE���wx� '!(�=�)��'(F�GK ��$�E"y45�z��H]{2�������&� -U.Y��"y45��� �=:2D �A�<����&6:���6), 7)�9 6� T-U.Y�<��������|�K
6��E� I} J`���$��� '!("y45~��Q�K��X�Z2� E�:�wx� �&��L�M���������� �T-U.Y�LFIR�1012L�XL����Y��4�1026 WZ 2���N �OP I} J`���$�� �:� 1013L� 26����Q������ 1014L�2��i._��!R �ST�z�U�V�V��B��$��h$� ��$�E� �����>2)� �+��"y45�W��]1��� 6���
5. ����MIPS-J1428
2005� 9��E��q�)��>i���L:��!8)� H$��X��YZ�[� (NDWFS
Bootes field)9) 3��^:! Spitzer�\]T��^�-U.z���j� 24����^�-U.��E_� !�`�a������a�MIPS J142824.0�352619 X��MIPS-J1428�b��c 1Z ���=�b�de2"Yz� 6-fg8� 1.325 X,? 6 88 �h��\Z �c�L:� T-U.Y�� 1013.5L�, �2^( 3�1013
¡����,.MNOPQ�T-U.�,¢������D_���!� �:�'!(�)�*�,.�MNOPQ��ij �#��� X(2£ 100 W �k¤ 2�1038¡"Z� ���!6B 6��T-U.Y���£¢���E���!�¥2���h$ � MIPS-J1428�-U.Y��6�K���¦��g&6:�E��� I5J�§ YK/E:!l¨6©ª��«QO X��)�¬Z� 1m�® +�nY2��K. �]1�<D&���� �Eom2���� 6��\�6"���¯�+K����=>?����� �5�Q°Q5J��E�����$E���!� �±� ^�-U.5²�JO ³´KpE 6�6µq2������¶�6.2�12.7�����+·r¸)s/tu (PAH)
�4v�i¹:��10)� �!� X.�º�Chandra +�wz� 6E��)�¬�x?�
y 100» y 10¼ 531
��������������1, 11) ������������������ ������ �!�" �#��$%�&����'()*+��,���-����12) �� �!�"�.���/01�2�
5,500����/�� 34����56� 1,000�7��89�3�#�":;��2<��1 �=�>�?@- !"�A#"1�B� 1$C%�D4��E&���2F�0#1 ��GF�56�H'I=2AJ%� KF()�����#����� �!�E$L*+��.��M,�G���2N�;�����-#�O.P�QR� -�S/2T9�U-N=0V�56#1
2007�WX�#1YE 1"2J�56#�Z[\�]3E4^-�_5� 405"N`���a�6�7) @@b#H'��Z[\"2;_756�K�8��9:;����2ANc�"J�� d_e�<N`'f(gh��� ij=k �G�MIPS-J1428��Z[\>l�O.?m@:��AB=� 2006����n�CoO.�ph�f(E3=_ q=D�'f(
gh���rstu(�\vwxhy�z�{��_@_������|E}~hw�� �F�ZG�H������_@_@�I1�B��#1 �F=�d_e�JK� 5�����EL;�M2-�_�#=_
6. ����� ����� ���
N����2�O4�Pb��QR1�ST�$Cq i�Uqk ".V1��2�G�� W�E�;�?�#�"0V1�XY#1 ZD�2[�=_\��N�����]^�?4���1E� 0��Z[\�(��(���=��_�0`"�4����2�==�F (1) U��N����#�O4�Pb��a�{�#?��b�W�=�]3=�� ��AJB� ¡�Pb��cd�e;�?�W��f���_¢� £�gW¤E91�¥¦�%����3��§e=�?Nn#1 (2) ¨�#�"©EªL;_@n#�!h«0iE�?jk=�=FZD��[¬� ����h«0i�lm�V=�®�� 56En4o�I�Z¯���!]
p 1 ®F=°q>lr« (NDWFS Bootes Field) 2 SpitzerH'Pb��s±-�_ ��²³ IRAC�G�MIPS-J1428�-C � 8�´µ(¶� i�p�·d�tuG�� ¶�� Spitzer Archive G�v�k
�1 ¸k56¹2d_e�C�/��G� X�E-Jº���� (Compton thick) @n2F»�i���1E�X�"wx1�$%����C/�EyX1�2F@n#�¼zq2AJ1
�t�4 2007� 10�532
����������������� (3) �� ������������������������ ������� �� ��!�"�#$%&'(��(����)���&�*���%�� +,������-�����.(%��/0�12������34���*�� 45
m �"5� 6��67�����829:,(�;� 7��%������<� �2� = (�!������>"� ?# 2@� A%����$BC%� ��34���*��% ?&'D�E@ F()G�3H��!��IJ�(� K'�
7. MIPS-J1428�����������
2006* 1L 20+*�,+�- ?./@ �0M1N23%O45&6%PQ7�� �� �%8�%*�%9R:�S��!��T�%;U� V
%W<�X�X�=�>�VE YZ� A[ �?�\]^��_�`�@A�a ���-�� bc%MIPS-J1428� (dB�eY�� �� f CD-�g967�=�hEFiG�HIJ%jKPQLkM&�N���E�A% �l%mn�op�� �� A%;U�O!�*�PQ�Rl� Vq&�r��3st�-uSv�w�T!����%%� xUPQVWyf�XY�� ?� ZprC[(��@ B!��ff!� � �� z�{|}2]~���4� -�Vp(�?���%��PQ7���l���fVE YZ ��\��+� �2:�]^z[��_���V
E�`�� �� �abcde�ff�g�!�%�� �[�(����h� (CO) ?� J�2�1cij��k%l�� q�f�mT���� � !�%�� ���_z[�]�|~:�=�hE��Z�(��%%� �!����!��� 15 mJy�5�np��k�2|� �� �
# 2 ��3/0�12���%W� ?O45&6o @� >p��p� 6¡% 10 m����¢���367����� £>¤��p�¥��q ��¦§1§� 45 m���"5� ��34���*���� 1*UF�uqr¨�s� 1�2L% 2tUu�%dU�/0�12���©�ª«��C��� ��
�2
�3
�4
�5
v% 7w���p�/0�12����x¬�[ ����367����//0�12���� 2007*y��!� 20d�q��xU�G*��(z �� b®�ALMA�¯ ?®{@ s% |(}�fE� �°~��� �±²*�(D�³q[��H���´.ZµV�(��k (Doctor of Philosophy) ����5&²���=��4���K�V%x�´(Z Jy ?¶·�]¸2@ ��'���¹ �� 1 Jy�10º26 W mº2 Hzº1�
� 100» � 10¼ 533
������ �������� ��������� 1����������� CO���������� ��������� �������� ! �"#�$���� �%�������&"����� MIPS-J1428
�'���$�()*�+���,�-#��.����� /-01�� 2.��345��6"7��$$ 8�����6�9:;��<=>������?��� �� 3!� �� @�6��4�� 5A$ 6�BCD�E�F$G�2.��H0����? I� �!$J� CO J
K3�2 ��L"M�����?���� ��4I7 N4OMIP4�$����/�BQR$#$%&4/� �?6STU������?�$�M�'#VMIPS-J1428$��W�+� Colin Borys
XY�Z[TR\]^=_J`$CD�E�F�CO JK5�4 �L"���$��� a�(4�
bc$()�d���e*���� <=>�*+�,-� f. gh/�0i"4j1���8A4 PASJk42l 8$�$ 12A 2534"4��13) �24m5��6nW�7�6o 8m$9'pq4r��s ��H?���� a�(4�7 �t7 �6�uDRvRwxyTU46�����z{$a�($G�|}$~:;����$<
/�M�b/=� �BQR$ �>�� MIPS-J1428��
/�BQR�>�a�($�����/�BQR�>$?4 30@�+���PA�M� </B$QR$CD6�E����$FG (major mer-
ger) ���$IP6�BQR>��M������H�I�M� QR$CD6J!$��� ��#�$��K�LM��T��_4�Y�Y� N(�� ��6O�Po �����PQ� ����48$RS����$�����T�M� +�����[�vT a��7$�U�
� 3 ��! a�(���MIPS-J1428$�BQR� CO JK2�1 ��= � �H�b¡¢V��BQR$��= �W£ ���$� ¤¥4QR��$IP6�X� ��"Y��60 E�F$]=¦�% ��S��$Y�! Z§� ���¨� ¤¥$b¡¢V��B$�X�©ªA%�+� ��$S[;4�0\S� �����Y��M� �«! a�(�L"��MIPS-J1428$b¡¢V��B JK2�1�$R¬uU_� ��8]$�BQR$^Z§� �$_`a� 400 km/s�04®�7 ��M� �b$¯°����"H" 200 km/sB$_`a�+���c���� MIPS-J14284�±��QR$^ ���S[d��$N(�� ef! �g²M���Y��M� ¤�)h����$�%�
�6
�7
nW�7$ij�³´µ4¶·S�M (http://alma.mtk.nao.ac.jp/¸diono/press/index.html).
~4��>O�Pd�6¹$klQR4G����º»$b¼�
��Am 2007� 10A534
�������������� ���14)����������������������������� !��"#$���%&'�( ��) 2�3 �*� +100�120 ,���*�-��.�����/�������# ���(�0 �� 123 4����0 �(����5�����6�789 :;���$��2����<�� ����5 =�>?9$��2�����@A!"BC#$��%D&�E�FGHIJ'(�)K��9 L��4.��MN?�����5 5�OP9 �0 �(��Q*�+,�7�M-R�9 ��Q*�K5 1S3 ��7�OT�5 !�/#.�9 U��/0�V1�00 J �2)�3456�"BW�(9 �0 ��78692C��Q*9�)K5� 1S3 M��:��!M��X�5 YV MIPS-J1428 �Z��[;��# CO J\2�1]!W�M CO J\3�2 ]!W��<(]�L��^JH���_` 1 ��# =B>?abH15)
�c5M!d��e9 +CO J\3�2 ]!�@fgh<�=�_EA.��#i�W�BC!=�X����- �0 ��D�.���4�EF�7�M����/M�����5 !�(jG� ULIRG Ck��lmJnJ����/����0 �M-H�92�7816)9 %&I���0 ��4�FGHIJEF��Jo�����MKL���5 �#�/�9 p#P�qL�#�0 ���rM���Q*stu�7�!M(EC�vw���=�5 !��9 MIPS-J1428 �N26�O��P�
���/�X��# +Q 4 +Rx-- !�%&�(�0 �My�z�S��T�{��#�rM��|J}J�z~U�V�5�!M(���9 WX��2����X��5@A!CY�5�#$�Z�����%&I���0 ��[�L�(\]�9 �^�_`ab�<������MKL���5 �Cy�z(&c�W��9 5�OPd���ef6���5�#i9 $��;�
���2��g( ��M��qL������ Q 3 �c�# CO�0���]!h(i'�E���� ��jk�*�l��9 !�(/0�%&�%m�##i������� �7�M5�e9 0�P%& M51 ��n����MH�E(����9 ����0��/���/g�(8o��prq��E�������� ��p#P� MIPS-J1428 �vj�q��X�M5�e9 X/M�7�r���O�����p�s�9 �����C��#.��.c5�$�8��2�%&�����t#8�5���������
8. ������
��9 ��) 7 �%&17)������Y9 !� MIPS-J1428 ( 143 ��)M��(7�8�Z!���� ��) 1.3 +88 ,��- M�Ru����8��# 1�J��9=��j���3 M�!M���9 ����?e9 ��) 1�2 ��v5��0 ����%&(O�� 3
����w���������# �0 ��[;�( x��y¡0¢ 3 £��
�z�� ��){�¤C�����M¥@¦�§¨J©ª«5�!M��X��� =��z�� ��)�¤C(¬j A���®I�|/����# ���9 !� ��)}(:;���¬j A���¯l°�� ��)�¤C5���~�.9 !�#i 1 ��)±� (redshift
desert)3 M��w������# �² MIPS-J
1428 �¬j A!�³lzH�(9 ��)�¤C�X�]!�_M�E����3)9 ��)�¤C( Spitzer *��kS��´��#�v A!��µ�¶��·7�5 1 ��)±�3 M¸e��!�Ru�Y¹�
%&ºMc���rM���%&���T#»¼(�X�Mp#P(N?���5 ��(�,���t��2�%&��(���9 =�¹(*���k���i�82�����[�
� 100 � � 10 f 535
���� �L���� �������� ������18)� ���� 1�2����� ������� �������� � !�"#$% &���' (!��MIPS-J1428�)��� ���*' +�,��-.% "/� 0*$1 23�&� (���� �4�56'789� :���'0; �)����<� �=�>������""�?��@A"1�*0�#BC% �*�D�'E12F�����G��H�����#$%
9. ��� ALMA�
IJKL�-MN�OPMN�Q�R�ALMA, ISL� �� � T!IUNKTVWXYZT[N�"\�]#� $%[NTI^_`4&�'a 5,000 m�IJKLG�'b("1�-)�*cd�$ �+ 5�% ALMA�,e 12 m�I^fg 64� � � �b(@-."1 +ACAh`fi. j��1a/0I^fg 16� �7 mdk12� 12 mdk4��� R 80
��I^fg�>�!�112�$% 344 56�MN�'l�� 0�/�m7�58n9�o:��)���1OPMN�@p;#$% &�q#�<#rs� tu^vWQ�R�= 70>
�w0�8 xYPSy?*cd� 10>'@.$1zA#@{|� ���BC�0 E�DE}mF�}�BC� CG~H���z�� ���a# "#$�9%23�MIPS-J1428��I'�R 6�����@J#�% :��0MN�Q�R�I �:"���$% *� ALMA�K�# L��Ou�@0 $��� # �s56��I@�9* 5M��N#"#$% :��O�P�Q��R�8s�'� �** "�����'STU�7�VW# �E��0��� XY�R��'� ALMA��#@0Z*�#BC% E��" +���. @���[/\$� �1"�E��"]�@�^Es�IMIPS-J1428�E��_���@\$� �"���@`� y?��=�>����E�'a "1�*@b1� ��!#�#�?��@(c��/d��Ief@g�*������#BC% |�� �h@&i $1ALMA-JTOu ^`¡W¢^££SW¤�¥j�¦# ��*��$%
2012k' ALMA� §¨l@H¦#$% :�©@ª'c����m«¬`�no�pq�'®r$1�¯�% :��� (�� y?�>
�8
�9
tu^vWQ�R'E1MIPS-J1428��I 56��Is°�W±% �I�� �= 5,000m� 1':t%ALMA'²"�u³�´�µWi¶W· (http://www.nro.nao.ac.jp/alma/) @¸vs¹!"%
+ 5 IJKL�-MN�OPMN�Q�R ALMA���1w+ �xº» VWXYZ$]]y�/ALMA�% |�� 2012k*�� §¨lH¦@`¼� � T!IUNKTVWXYZT[N�"\�]#� $%[NTI^_`4&�'a 5,000 m�IJKLG�'b(&�$%
]y�z 2007k 10�536
����������� ���������������� ������� ! "��#�$%&�'(�)�*+,�-./0�12/+,�3�4$�5 %67�89�����:;<%= �>��?@".A�/�> ������
� �
BCD@EFGHI! *JKL! ,MNOI!PQRS! TQUV! W?XYZ! [\]^�_`��abCD5'� BCD�c�! Pdef`�@gh�'�MJT��ijklm�n/9�>�op/qrst���uv���� ��! wx�o��yz�{����u��|}~�!�����`�������'� (�����������������'� BCD�c����Qd� @?B�����>�qrst���uv����
� � � �
1) Ivison R. J., et al., 2000, ApJ 542, 27
2) Stevens J. A., et al., 2003, Nature 425, 264
3) Hayashino T., et al., 2004, AJ 128, 2073
4) Eales S., et al., 1999, ApJ 515, 518
5) Sanders D. B., Mirabel I. F., 1996, ARA&A 34, 749
6) Kennicutt R. C., 1998, ARA&A 36, 189
7) Solomon P. M., Vanden Bout P. A., 2005, ARA&A 43,
677
8) Borys C., et al., 2006, ApJ 636, 134
9) Soifer B. T., et al., 2004, BAAS 36, 746
10) Desai V., et al., 2006, ApJ 641, 133
11) Murray S. S., et al., 2005, ApJS 161, 1
12) Iono D., et al., 2006, ApJ 640, L1
13) Iono D., Tamura Y., Nakanishi K., Kawabe R., Kohno
K., Okuda T., Yamada K., Hatsukade B., Sameshima
M., 2006, PASJ 58, 957
14) Matsuda Y., et al., 2004, AJ 128, 569
15) Sakamoto S., 1999, ApJ 523, 701
16) Tamura Y., Nakanishi K., Kohno K., Kawabe R., 2007,
in IAU Symp. 235, Galaxy Evolution Across the Hubble
Time, eds. Combes F. & Palous J. (Cambridge Univer-
sity Press, Cambridge) p.430
17) Iye M., Ota K., Kashikawa N., et al., 2006, Nature 443,
186
18) Dickinson M., et al., 2003, ApJ 587, 25
CO (3�2) and CO (2�1) Detections in a z�1.3 Hyper-Luminous “Monster” Galaxy
Yoichi TAMURA
The University of Tokyo/ALMA O$ce, National
Astronomical Observatory of Japan, Osawa 2�21�1, Mitaka, Tokyo 181�8588, Japan
Daisuke IONO
ALMA O$ce, National Astronomical Observatory
of Japan, Osawa 2�21�1, Mitaka, Tokyo 181�8588, Japan
Abstract : We present a first detection of
molecular gas in a hyper-luminous infrared
galaxy MIPS-J1428 at z�1.3. We find that
MIPS-J1428 has an enormous amount of the
molecular gas (1.2�1011 M�) located under
warm and dense conditions, providing a new
evidence that the extremely high FIR luminosity
of MIPS-J1428 is powered by its starburst
activities and MIPS-J1428 is likely to be a
progenitor of a massive elliptical galaxy.
Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
(ALMA) will allow us to investigate the detailed
properties of such a kind of massive young
galaxies in the near future.
� 100� � 10� 537